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人教版高中生物 选择性必修1
第5章　植物生命活动的调节
第1节
第1课时 生长素的发现过程
学习目标
1.分析植物生长素的发现过程，阐明其中蕴含的科学本质特点(重、难点)。
2.通过分析细胞学和分子水平的证据，阐明植物向光生长的原因。
生物学现象
思考1. 视频中幼苗的生长方向有什么特点？
思考2. 可能是哪种环境因素刺激引发了植物的形态改变？
——植物的向光性
单侧光
向光性
一
植物向光性
目
录
二
生长素的发现过程
在单侧光的照射下，植物朝向光源方向生长的现象。
一枝红杏出墙来
放在窗台上久不移动的植物
向光性：
向水性
向重力性
向肥性
正是对这些现象的研究，引导着人们揭示植物生命活动调节的奥秘。
一
植物向光性
目
录
二
生长素的发现过程
金丝雀虉（yì）草
达尔文
19世纪末，达尔文和他的儿子，设计了实验来探讨植物向光性的原因。
胚芽鞘
达尔文父子的实验（19世纪末）
1
单子叶植物，特别是禾本科植物胚芽外的锥形套状物，它能保护生长中的胚芽。种子萌发时，胚芽鞘首先钻出地面，出土后还能进行光合作用。
胚芽鞘模式图
尖端
尖端下部
胚芽鞘
第一片叶
种子
金丝雀虉草胚芽
胚芽鞘
（1）实验材料
实验①
实验②
实验③
实验④
（2）实验过程及现象
实验①
实验②
实验③
实验④
单侧光
去掉尖端
锡箔罩在尖端
锡箔罩在尖端下部
1.遮盖胚芽鞘尖端和它下面的一段的目的是什么?（教材P91侧旁思考）
分别遮盖胚芽鞘尖端和它下面的一段，是采用排除法，观察某一部分不受单侧光刺激时胚芽鞘的反应，从而确定是胚芽鞘哪一部分在起作用。
思考
2.感受单侧光刺激的是哪一部分？胚芽鞘弯曲生长的是哪一部分?
尖端下部——伸长区
尖端
实验①
实验②
实验③
实验④
单侧光
去掉尖端
锡箔罩在尖端
锡箔罩在尖端下部
胚芽鞘的尖端
尖端以下部位（伸长区）背光面比向光面生长快，弯曲生长
向下传递了 某种“影响”
单侧光
①“影响”是什么？
未解之谜：
②“影响”能否向下传递？
③为什么伸长区背光面比向光面生长快？
（3）提出假说
胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部。
推论
没有形成单一变量，无法排除“琼脂片可能导致胚芽鞘生长”的结论。
琼脂片
琼脂片
不生长
不弯曲
实验不足：
实验改进：
1913年， 鲍森?詹森实验
2
琼脂：是海藻的提取物，溶于热水，再让其冷却得到。物质可在琼脂中扩散而性质不变。
云母片：常用作电器绝缘材料，物质不能透过云母片扩散。
黑暗 条件

现 象：
自变量：
因变量：
实验结论：
尖端放置的位置
尖端下部弯曲生长的方向
胚芽鞘朝对侧弯曲生长
胚芽鞘弯曲生长，是因为尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的。
1918年，拜尔实验
3
《植物的运动力》
推测1：胚芽鞘尖端受单侧光刺激后，就向下面伸长区传递某种“影响”
推测2：这种“影响”会造成背光面比向光面生长快
詹森的实验验证
拜尔的实验验证
詹森和拜尔的实验初步证明：
顶尖产生的影响可能是一种化学物质，这种化学物质的分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长。
验证假说：这种“影响”是什么?
究竟是不是化学物质呢？如果是，是哪种化学物质？
琼脂块是否接触过尖端
去掉尖端的胚芽鞘是否弯曲生长
胚芽鞘尖端确实产生了一种化学物质，这种化学物质在尖端下部分布不均，导致弯曲生长。温特将其命名为生长素。
自变量：
因变量：
结 论：
实验组
对照组
验证假说：这种“影响”是什么?
(1)该实验是如何排除琼脂块本身对胚芽鞘的影响的？
将相同大小的空白琼脂块放在去除尖端的胚芽鞘一侧。
1926年，温特的实验
4
琼脂块是否接触过尖端
去掉尖端的胚芽鞘是否弯曲生长
胚芽鞘尖端确实产生了一种化学物质，这种化学物质在尖端下部分布不均，导致弯曲生长。温特将其命名为生长素。
自变量：
因变量：
结 论：
实验组
对照组
验证假说：这种“影响”是什么?
用琼脂块收集该物质，排除了胚芽鞘尖端的影响，直接观察该物质的影响，证明了造成胚芽鞘向光弯曲生长的是尖端产生的某种物质而不是尖端本身。
(2)温特的实验巧妙在哪里？
1926年，温特的实验
4
1934年，科学家首先从人尿中分离出与生长素作用相同的化学物质-吲哚乙酸（ IAA ）
由于生长素在植物体内含量极少，直到1946年，人们才从高等植物中分离出了生长素，并确认它也是IAA。除IAA外，还有苯乙酸（PPA）、吲哚丁酸 ( IBA ) 等，它们都属于生长素。
吲哚乙酸（IAA）化学结构式
验证假说：这种“影响”是什么?
生长素化学本质的确认
5
核心归纳
从胚芽鞘系列实验可以得出的结论
①胚芽鞘感光的部位：胚芽鞘尖端。
②胚芽鞘弯曲生长的部位：尖端以下的部位。
③生长素产生的部位：胚芽鞘的尖端。
④生长素横向运输的部位：胚芽鞘的尖端。
⑤胚芽鞘弯曲生长的原因：尖端下部生长素分布不均匀。
（1）外因：
（2）内因：
背光侧
向光侧
生长素多
生长素少
生长慢
生长快
结果：向光弯曲生长
生长素横向运输
单侧光照射
生长素分布不均匀
植物向光性的解释
特别提醒
关于植物向光性生长的原因，目前还有争议。有学者根据一些实验结果提出，植物向光性生长，是由单侧光照射引起某些抑制生长的物质分布不均匀造成的。
思考
生长素横向转移的实验证据
(1)A、B两组的数据没有太大差异，说明____________________________________
。
(2)C、D组对照说明______________________________________________________
。
单侧光并不能降解生长素或促进
生长素的合成
单侧光使生长素在胚芽鞘尖端从向光侧运输到背光侧，
使得背光侧生长素含量多于向光侧
植物激素
作为信息分子，几乎参与调节植物生长发育过程中的所有生命活动。
（1）概 念
（2）种 类
（3）作 用
由植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。
生长素，赤霉素，细胞分裂素，脱落酸，乙烯等
思考
{16D9F66E-5EB9-4882-86FB-DCBF35E3C3E4}项目
动物激素
植物激素
分泌器官
有特定的内分泌腺或细胞
无特定的分泌器官
化学本质
蛋白质、氨基酸衍生物、固醇等
__________________
作用部位
____________________
无特定靶器官
运输方式
随体液运输
多样、复杂
相同点
由自身产生；从产生部位运送到作用部位；起调节作用；
_____________
P93“思考·讨论”
一般是小分子物质
靶器官、靶细胞
微量、高效
比较植物激素与动物激素的异同
应用体验
1.判断正误
(1)胚芽鞘尖端在单侧光刺激下产生生长素(　　)
×
单侧光刺激影响生长素的运输和分布，和其产生无关。
(2)温特分离生长素并鉴定出其化学本质为吲哚乙酸(　　)
×
温特发现并命名生长素，并没有分离生长素及鉴定其化学本质。
(3)植物体内具有与IAA相同效应的物质还有苯乙酸(PAA)和吲哚丁酸(IBA)等，它们都属于生长素(　　)
(4)植物的向光生长是因为向光侧生长素浓度高于背光侧(　　)
×
植物的向光生长是因为背光侧生长素浓度高于向光侧。
√
应用体验
2.(2024·盐城田家炳中学高二期中)如图表示生长素发现过程中的部分关键实验，下列叙述错误的是
A.达尔文实验的自变量是遮光部位
B.若将实验③中的琼脂块换成云母片，实验现象不变
C.温特的实验证明了尖端产生促进生长的某种物质，并将其命名为生长素
D.拜尔的实验需在黑暗下完成，排除光照对生长素分布的影响
√
应用体验
图中达尔文实验的自变量是遮光部位：胚芽鞘尖端、尖端下面一段，A正确；
生长素能透过琼脂块但是不能透过云母片，若将实验③中的琼脂块换成云母片，生长素无法到达胚芽鞘尖端下面的伸长区，无法生长，实验现象会改变，B错误；
温特实验证明胚芽鞘弯曲生长确实是由一种化学物质引起的，温特认为这可能是一种和动物激素类似的物质，并把这种物质命名为生长素，C正确；
光照不均会影响生长素的分布，拜尔的实验需在黑暗下完成，排除光照对生长素分布的影响，D正确。
应用体验
3.为探究植物在单侧光下弯向光源生长是因为向光侧的生长素向背光侧运输，导致背光侧生长素含量增加，促进生长作用增强，还是因为向光侧的生长素被分解，有人做了如图所示实验(将玉米幼苗尖端分别置于不含生长素的琼脂块上，并进行不同处理，一段时间后，测定琼脂块中的生长素含量，并分别用a～f表示)。下列有关叙述错误的是
A.若a>b、c 长素被分解了
B.若c＋d＝e＋f＝a，且e>f，说明
生长素由向光侧移向了背光侧
C.若ce，则说明在单侧光照射下，既有向光侧生长素向背光侧转移，又
有向光侧生长素被分解
D.若e＝f，且丁向光弯曲生长，则说明植物向光生长还可能与其他物质有关
√
应用体验
若c＋d＝e＋f＝a，则说明在单侧光照射下，向光侧生长素没有被分解；e＜f，则说明在单侧光照射下，生长素由向光侧移向了背光侧，B错误。
题后提升
关于植物向光性的原因有以下三种解释
解释1：单侧光照射下，向光侧的生长素向背光侧横向转移。
解释2：单侧光照射下，向光侧的生长素被分解。
解释3：单侧光照射下，抑制生长的物质分布不均匀。
题后提升
若解释1正确，则a、b、c、d
四个琼脂块中生长素的含量关
系为 。
若解释2正确，则a、b、c、d四个琼脂块中生长素的含量关系为 。
若解释3正确，则a、b、c、d四个琼脂块中生长素的含量关系为 。
c>a＝b>d
c＝a＝b>d
a＝b＝c＝d
课堂小结

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